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1、工程概况
京杭运河徐州八一大桥因建设年代久远,桥梁主体为砌石拱结构,因桥梁结构原因和荷载破坏,拱体目前已经出现断裂和塌陷现象,安全隐患较为严重。为适应新的交通需要,在原桥梁位置需要新建一座大型桥梁,原有老桥梁必须拆除。为加快施工速度,缩短老桥拆除对河道通航的影响,老桥粱的拆除将采用爆破拆除施工方法进行完成。原有桥梁的技术参数为:跨度42m,桥宽5m,为重要的交通要道,分设两个桥墩和两个桥台,其结构均为浆砌块石拱形结构,根据现有河道的水位情况,两个桥墩的下部3-4m在水下,为保证爆破拆除后的墩台对航道不产生任何影响,墩台必须全部拆除至河床底面。
2、施工方法选择
根据桥梁的结构情况和我单位在桥梁爆破拆除方面的施工经验,我单位决定采用在桥墩和桥台的中轴线上钻设爆破孔进行装药爆破,根据现场周围的环境条件和安全保护要求,本次爆破拆除采用深孔、微差岩石的爆破施工方式进行施工。为防止爆破后的落渣对航道的影响,爆破结束后,采用水上反铲挖掘机进行爆渣的开挖和清理。也可以在进行爆破孔钻凿期间,先对航道的深弘加深,并放大开挖范围,使爆破后整个桥梁的块石等落入开挖好的深弘处,以爆渣表面不高于河床面为准。采用后一种方法时,必须事先对整个桥梁的体积进行先期计算或估算,对整个桥梁的桥墩上部填料情况全面了解。
3、爆破参数设计
3.1、设计原则
根据桥梁结构及拱形桥面的失稳原理,考虑采用一次爆破坍塌,解除桥墩和拱对整个桥梁的束缚和支撑力,使桥梁在墩、拱爆破后自然垮塌落入河中,然后进行挖除。为减少水下爆破开挖的难度,爆破孔全部设计呈垂直孔,利用控制爆破的时差使爆破后的桥梁的力学稳定产生破坏,让桥梁在自重作用下坠落解体。
3.2、桥梁参数和拆除要求
由于缺乏老桥的施工图纸,桥墩水平截面尺寸初步估算为9*2.5m,高度约为8m,单件体积为180m3,两侧桥台分别按照0.75倍桥墩的方量进行估算,则总爆破方量为:V=180*2+180*0.75*2630M3。根据甲方要求,两侧桥墩除满足桥面拆除要求外,不需要全部实施爆破,因此本次爆破施工主要是针对桥梁主体进行爆破设计。
3.3、爆破参数
3.3.1、用药量计算
根据拆除爆破的药量控制要求,爆破用药的单耗按照0.35kg/m3进行控制,则爆破孔的单孔布药量Q=(H-L)*q*3.14*((1/2)D)2kg。
3.3.2、基本参数
1)、孔深。孔深和底部介质有关,根据现有了解的情况,墩台的基础部分应超深至河床以下一定深度,因此,本次爆破的钻孔底标高以河床面以下0.6m为控制底线,即孔深为:H=桥面高程-孔底高程。
2)、孔间距。根据桥梁结构特点和本次爆破所选择的位置,为减少钻孔延米数和钻孔施工时间,我们准备采用YT7655风钻进行成孔,孔径46mm。根据桥墩、桥台的截面尺寸,桥墩的布孔依纵向轴线布成单排炮孔,每个桥墩布置5个炮孔,两端的炮孔距离桥墩的端头0.5m,其余按照1.0m的间距进行布设。
桥梁部分选择在桥梁的中间横轴线位置按照0.84m的排距布置3排炮孔,孔距按照1.0m控制,共计15孔,孔深为桥面厚度的2/3。由于该危桥面和门拱已经出现裂缝,为保证成孔和爆破效果,钻孔结束后,在每个炮孔内采用PVC管进行护孔,便于后期的炸药装填和减少爆能的泄漏,提高炸药爆破能量的应用。
炮孔的布置见附图:
3)、材料选择
由于本次施工涉及到水,对炸药和起爆器材有一定的防水要求,因此,为策施工期间的安全,保证爆破效果和准爆率,我们采用RJ-2型防水乳化炸药和20m脚线的非电雷管进行施工。
4)、倾倒方向
根据目标周围环境,以及航道有10天的封航环境,拟确定桥梁向航道内定向倒坍塌。
5)、网络布置
本次爆破拆除采用的是微差延时爆破技术,按照段别进行控制各点的起爆时间,确保爆破从桥梁的中间轴线处开始点火,最后引爆桥墩,让桥梁在起爆后有足够的坠落时间,为桥墩起爆创造临空面。网络布置见下图:
4、施工设备人员材料投入
本次爆破拆除作业所需投入的人员见下表:
拆除爆破作业主要人员投入情况表4-1
序号 作业人员工种 人数 备注
1 爆破技术人员 2 总指挥和现场指导
2 爆破员 2
3 爆破安全员 2
4 爆破保管员 2
5 普工 4 钻孔
拆除爆破作业投入设备一览表 表4-2
序号 设备名称 规格 单位 数量 备注
1 风钻 YT7655 台 2
2 空压机 6m3/min 台 1 甲方提供
3 起爆器 J-85 台 1
4 导爆线 2*29 M 150
拆除爆破所需材料表4-3
序号 材料名称 规格 数量 备注
1 乳化炸药 RJ-2 52kg
2 电雷管 8#工业 10发
3 非电雷管 MS1-MS8 150发
4 导爆索 工业防水 200m
5 炮泥 粘土 50kg
5、爆破安全
本次爆破施工地点所处位置比较空旷,现场没有需要重要保护对象,但仍然要采取必要的警戒,在现场做好相应的防护措施。
1、对桥面爆破部位用草袋装土进行防护,袋装土叠2~3层。
2、杜绝产生哑炮;
3、专人看管爆破用雷管、炸药;
4、施工时无关人员不得进入作业现场;
5、由地方公安部门组织警戒,起爆时严密警戒,警戒范围为方圆200M;
6、规定警戒信号:准备起爆时口哨一长一短,爆破时口哨连续短音,解除情况口哨连续长音;
7、指定专人进行装约、敷设和检查线路。起爆后由爆破作业人员检查结束,确认安全后,方可发出解除信号,撤除防护人员。
6、结语
该危桥于2007年6月10号按本方案设计成功爆破,为以后类似危桥或类似结构物的爆破拆除提供了技术参考,同时也积累了丰富的爆破施工经验。
京杭运河徐州八一大桥因建设年代久远,桥梁主体为砌石拱结构,因桥梁结构原因和荷载破坏,拱体目前已经出现断裂和塌陷现象,安全隐患较为严重。为适应新的交通需要,在原桥梁位置需要新建一座大型桥梁,原有老桥梁必须拆除。为加快施工速度,缩短老桥拆除对河道通航的影响,老桥粱的拆除将采用爆破拆除施工方法进行完成。原有桥梁的技术参数为:跨度42m,桥宽5m,为重要的交通要道,分设两个桥墩和两个桥台,其结构均为浆砌块石拱形结构,根据现有河道的水位情况,两个桥墩的下部3-4m在水下,为保证爆破拆除后的墩台对航道不产生任何影响,墩台必须全部拆除至河床底面。
2、施工方法选择
根据桥梁的结构情况和我单位在桥梁爆破拆除方面的施工经验,我单位决定采用在桥墩和桥台的中轴线上钻设爆破孔进行装药爆破,根据现场周围的环境条件和安全保护要求,本次爆破拆除采用深孔、微差岩石的爆破施工方式进行施工。为防止爆破后的落渣对航道的影响,爆破结束后,采用水上反铲挖掘机进行爆渣的开挖和清理。也可以在进行爆破孔钻凿期间,先对航道的深弘加深,并放大开挖范围,使爆破后整个桥梁的块石等落入开挖好的深弘处,以爆渣表面不高于河床面为准。采用后一种方法时,必须事先对整个桥梁的体积进行先期计算或估算,对整个桥梁的桥墩上部填料情况全面了解。
3、爆破参数设计
3.1、设计原则
根据桥梁结构及拱形桥面的失稳原理,考虑采用一次爆破坍塌,解除桥墩和拱对整个桥梁的束缚和支撑力,使桥梁在墩、拱爆破后自然垮塌落入河中,然后进行挖除。为减少水下爆破开挖的难度,爆破孔全部设计呈垂直孔,利用控制爆破的时差使爆破后的桥梁的力学稳定产生破坏,让桥梁在自重作用下坠落解体。
3.2、桥梁参数和拆除要求
由于缺乏老桥的施工图纸,桥墩水平截面尺寸初步估算为9*2.5m,高度约为8m,单件体积为180m3,两侧桥台分别按照0.75倍桥墩的方量进行估算,则总爆破方量为:V=180*2+180*0.75*2630M3。根据甲方要求,两侧桥墩除满足桥面拆除要求外,不需要全部实施爆破,因此本次爆破施工主要是针对桥梁主体进行爆破设计。
3.3、爆破参数
3.3.1、用药量计算
根据拆除爆破的药量控制要求,爆破用药的单耗按照0.35kg/m3进行控制,则爆破孔的单孔布药量Q=(H-L)*q*3.14*((1/2)D)2kg。
3.3.2、基本参数
1)、孔深。孔深和底部介质有关,根据现有了解的情况,墩台的基础部分应超深至河床以下一定深度,因此,本次爆破的钻孔底标高以河床面以下0.6m为控制底线,即孔深为:H=桥面高程-孔底高程。
2)、孔间距。根据桥梁结构特点和本次爆破所选择的位置,为减少钻孔延米数和钻孔施工时间,我们准备采用YT7655风钻进行成孔,孔径46mm。根据桥墩、桥台的截面尺寸,桥墩的布孔依纵向轴线布成单排炮孔,每个桥墩布置5个炮孔,两端的炮孔距离桥墩的端头0.5m,其余按照1.0m的间距进行布设。
桥梁部分选择在桥梁的中间横轴线位置按照0.84m的排距布置3排炮孔,孔距按照1.0m控制,共计15孔,孔深为桥面厚度的2/3。由于该危桥面和门拱已经出现裂缝,为保证成孔和爆破效果,钻孔结束后,在每个炮孔内采用PVC管进行护孔,便于后期的炸药装填和减少爆能的泄漏,提高炸药爆破能量的应用。
炮孔的布置见附图:
3)、材料选择
由于本次施工涉及到水,对炸药和起爆器材有一定的防水要求,因此,为策施工期间的安全,保证爆破效果和准爆率,我们采用RJ-2型防水乳化炸药和20m脚线的非电雷管进行施工。
4)、倾倒方向
根据目标周围环境,以及航道有10天的封航环境,拟确定桥梁向航道内定向倒坍塌。
5)、网络布置
本次爆破拆除采用的是微差延时爆破技术,按照段别进行控制各点的起爆时间,确保爆破从桥梁的中间轴线处开始点火,最后引爆桥墩,让桥梁在起爆后有足够的坠落时间,为桥墩起爆创造临空面。网络布置见下图:
4、施工设备人员材料投入
本次爆破拆除作业所需投入的人员见下表:
拆除爆破作业主要人员投入情况表4-1
序号 作业人员工种 人数 备注
1 爆破技术人员 2 总指挥和现场指导
2 爆破员 2
3 爆破安全员 2
4 爆破保管员 2
5 普工 4 钻孔
拆除爆破作业投入设备一览表 表4-2
序号 设备名称 规格 单位 数量 备注
1 风钻 YT7655 台 2
2 空压机 6m3/min 台 1 甲方提供
3 起爆器 J-85 台 1
4 导爆线 2*29 M 150
拆除爆破所需材料表4-3
序号 材料名称 规格 数量 备注
1 乳化炸药 RJ-2 52kg
2 电雷管 8#工业 10发
3 非电雷管 MS1-MS8 150发
4 导爆索 工业防水 200m
5 炮泥 粘土 50kg
5、爆破安全
本次爆破施工地点所处位置比较空旷,现场没有需要重要保护对象,但仍然要采取必要的警戒,在现场做好相应的防护措施。
1、对桥面爆破部位用草袋装土进行防护,袋装土叠2~3层。
2、杜绝产生哑炮;
3、专人看管爆破用雷管、炸药;
4、施工时无关人员不得进入作业现场;
5、由地方公安部门组织警戒,起爆时严密警戒,警戒范围为方圆200M;
6、规定警戒信号:准备起爆时口哨一长一短,爆破时口哨连续短音,解除情况口哨连续长音;
7、指定专人进行装约、敷设和检查线路。起爆后由爆破作业人员检查结束,确认安全后,方可发出解除信号,撤除防护人员。
6、结语
该危桥于2007年6月10号按本方案设计成功爆破,为以后类似危桥或类似结构物的爆破拆除提供了技术参考,同时也积累了丰富的爆破施工经验。